Zirkoni (ZrSiO4) – silikaattimineraali, timantin korvike ja syntymäkivi

Zirkoni (ZrSiO4) – kaunis silikaattimineraali ja timantin edullinen korvike. Tutustu zirkoniumsilikaatin ominaisuuksiin, esiintymiseen ja syntymäkiviperinteeseen.

Zirkoni on silikaattimineraali. Sitä esiintyy monissa eri paikoissa lähes kaikissa kivilajeissa. Kemikaali, josta se koostuu, on nimeltään zirkoniumsilikaatti: ZrSiO₄ . Kirkas zirkoni voi näyttää timantilta, ja sitä on käytetty timantin halvempana korvaajana. Se ei ole sama kuin kuutiollinen zirkonia, joka on keinotekoista zirkoniumdioksidia. Yhdysvalloissa zirkonia pidetään joulukuun syntymäkivenä.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Zirkoni on zirkoniumin ja piidioksidin yhdiste, joka kiteytyy tetragonisessa kiderakenteessa. Se on kovuudeltaan kohtalaisen kova (noin 7,5 Mohsin asteikolla), mutta hauras, joten se voi halkeilla iskun sattuessa. Zirkonin tiheys on korkea verrattuna moniin muihin jalokiviin (lähellä 4,6–4,7), ja sillä on korkea taitekerroin (yli 1,9) sekä voimakas kaksisuuntaisuus (birefringenssi), mikä antaa kivelle voimakkaan loisteen ja paletin.

Värit ja hoidot

Luonnollinen zirkoni esiintyy monissa väreissä: väritön, kellertävä, ruskea, punainen (hyasintti), vihreä ja sininen. Monet siniset zirkonit ovat lämpökäsiteltyjä tai säteilytettyjä — lämpökäsittely voi myös vaalentaa ruskeita ja parantaa läpinäkyvyyttä. Kivien väri ja kirkkaus vaihtelevat laajasti, minkä vuoksi zirkonit voivat kilpailla ulkonäöltään muiden jalokivien kanssa.

Geologinen esiintyminen ja ikä

Zirkoni on yleinen primaarinen mineraali graniittisissa ja muissa emäkivissä, pegmatiiteissa ja gneisseissä, ja koska se on kemiallisesti ja mineraalisesti kestävä, se säilyy usein rapautuneissa sedimenteissä ja hiekassa (ns. raskasmineraaliseserit). Zirkoni voi sisältää pieniä määriä uraania ja toriumia, minkä ansiosta sitä käytetään laajasti U–Pb-geokronologiassa ikien määrittämiseen — zirkonin avulla on esimerkiksi ajoitettu hyvin vanhoja kivilajeja ja löydetty maapallon vanhimpia kiteytyneitä mineraaleja.

Käyttö

Tärkeimmät käyttökohteet ovat:

• jalokivinä: kuvatunlaisena timantin korvikkeena ja omana erikoisuutenaan;
• geologisena työkaluna: U–Pb-ikäarvioissa ja petrologiassa;
• teollisuudessa: zirkoniumyhdisteiden ja zirkonin (ZrSiO₄) valmistuksessa käytetään muun muassa keramiikassa, tiivisteissä ja vaimennusmateriaaleissa sekä lämmönkestävinä aineina ja opakointiaineina lasi- ja emaljiteollisuudessa.

Erottaminen timantista ja kuutiollisesta zirkoniasta

Vaikka kirkas zirkoni voi ulkonäöltään muistuttaa timanttia, ne eroavat kemiallisesti ja fysikaalisesti: timantti on puhdasta hiiltä ja on maailman kovin luonnollinen materiaali (10 Mohs), kun taas zirkoni on pehmeämpi ja hauraampi. Kuutiollinen zirkonia (cubic zirconia) on puolestaan synteettinen zirkoniumdioksidi (ZrO₂) — täysin eri aine kuin luonnollinen zirkoni (ZrSiO₄).

Turvallisuus ja säilyvyys

Luonnollinen zirkoni voi sisältää uraania ja toriumia pieninä pitoisuuksina, mikä tekee joistakin näytteistä lievästi radioaktiivisia. Jalokivikäyttöön valitut kivet ovat yleensä turvallisia käsitellä, mutta näytteitä tutkittaessa tai varastoinnissa asia kannattaa ottaa huomioon. Zirkonit voivat olla herkkiä lämmölle ja iskuille, joten niiden jalokiviasetukset ja puhdistustavat kannattaa valita huolellisesti.

Hae kirjaimella